迫切需要开发具有更高性能和更多通用控制能力的软致动器，以进一步创新各种软应用。在各种软致动器中，电化学致动器因其重量轻，设备配置简单和易于控制的低压而备受关注。然而，由于其工作机理取决于常规电化学反应所限制的电极膨胀。导致目前所报道的性能并不令人满意。

有鉴于此，韩国高丽大学Jinhan Cho， 韩国亚洲大学Je-Sung Koh报道了一种电渗驱动的水凝胶致动器，其具有使用两亲相互作用诱导的逐层组装的完全软的基于整体结构的整体致动机制。

文章要点

1）过在疏水凝胶/亲水溶剂界面上进行逐层组装和金属纳米粒子的形状转换，在水凝胶上制备了具有相互连接的金属纳米粒子的破裂电极。通过破裂的电极进行的电渗泵送瞬间通过可逆的大量液压流引起水凝胶膨胀。

2）最终的水凝胶致动器表现出高于20％的致动应变，能量密度为1.06 x 105 J m^-3，极低的功耗/应变（4 mW cm^-2%^-1），允许各种几何形状（例如，弯曲的平面和方柱结构）和运动（例如，缓速松弛，弹跳和两个自由度弯曲）。特别是，该致动器的能量密度比仿骨骼肌致动器、电化学致动器和迄今报道的各种刺激响应型水凝胶致动器提高了约10倍。

考虑到各种形状和尺寸可控的软电极对电导率和机械柔性/稳定性的要求极高，通过传统的物理吸附方法或溅射工艺很难实现，因此该策略有望可以为开发和设计包括软驱动器在内的各种高性能软电子产品提供重要基础。

Jongkuk Ko, et al, Electroosmosis-Driven Hydrogel Actuators Using Hydrophobic/Hydrophilic Layer-By-Layer Assembly-Induced Crack Electrodes, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c04899

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c04899